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影響台鐵平交道事故因素之研究

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Academic year: 2021

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(1)國立交通大學 運輸科技與管理學系 碩 士 論 文. 影響台鐵平交道事故因素之研究 Exploring the Factors Affecting the Level Crossing Accidents of TRA. 研 究 生: 黃 維 崧 指導教授: 張 新 立 教授. 中華民國九十五年七月.

(2) 影響台鐵平交道事故因素之研究 Exploring the Factors Affecting the Level Crossing Accidents of TRA Student:Wei-Sung Huang Advisor:Dr. Hsin-Li Chang. 研 究 生:黃維崧 指導教授:張新立. 國 立 交 通 大 學 運輸科技與管理學系 碩 士 論 文 A Thesis Submitted to Department of Transportation Technology & Management College of Management National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master in Transportation Technology and Management July 2006 Hsinchu, Taiwan, Republic of China. 中華民國九十五年七月.

(3) 中文摘要. 影響台鐵平交道事故因素之研究 學生:黃維崧. 指導教授:張新立. 國立交通大學運輸科技與管理學系碩士班 摘要 台鐵平交道事故頻繁且損失嚴重,但在改善經費有限之情況下,如何針對影響平 交道事故發生之重要因素進行改善以發揮資源最大效益,一直未受到有關當局應有之 重視。過去對平交道事故之研究多著重於管制型態或是人為疏失的分析,甚少將與鐵 路交會公路之線型、路口幾何型態、來往交通流量與車流組成等因素列入考慮,以致 無法對影響鐵路平交道事故發生原因有較為周詳之掌握,並提供較為具體之安全改善 方向。 有鑑於上述需要,本研究以台鐵平交道中所佔比例達七成以上的幹線平交道作觀 察對象。在全數將近五百處的幹線平交道中扣除少數資料不全的筆數後,共蒐集到 469 處平交道的幾何型態、管制方式、及平交道車流運作資料,並結合這些平交道從民國 86 年 1 月到 93 年 6 月間共 603 筆的平交道事故資料,嘗試以普瓦松(Poisson)迴歸 模式與負二項(Negative Binomial)迴歸模式來探索平交道屬性與平交道事故發生次 數及型態之關係。 研究結果顯示,第一種平交道因為有看柵人員的管理,使得其安全性優於三甲平 交道;半封平交道因為不開放四輪車輛通行,因此沒有未保持淨空的事故紀錄;專用 平交道因為數量少,對事故沒有顯著的影響能力;平交道越寬其事故紀錄越低;具有 彎道特徵與鄰近路段有無號誌路口的平交道,因為公路車輛行經至此都會減速慢行, 如此使得駕駛人容易察覺到平交道的管制狀況並作反應,結果使得事故紀錄比一般平 交道要來的好;具有坡度特徵與鐵公路夾角越小的平交道,用路人可能因為經過這些 較危險的路段會趨向謹慎駕駛,如此使得具有這些特徵的平交道其事故紀錄也比其他 平交道要佳;平交道鄰近路段有 T 字路口,會因公路引道長度不足而對未保持淨空事 件有顯著的正向影響,但 T 字路口對過往車輛有減速過彎的效果,使得對機車涉入事 件數有顯著的負向影響;尖峰大型車流量一方面是曝光量指標,另一方面車體龐大導 致運轉靈活性差,在平交道上易生事故,因此跟事故件數呈現顯著的正相關。 研究中發現的影響平交道事故因素多具有相當合理的解釋能力與統計顯著指 標,值得政府與台鐵加以重視並作好相關的安全防護措施,以減少平交道事故對鐵路 系統與社會大眾的損害頻次和程度。 關鍵詞:平交道、平交道事故、普瓦松迴歸模式、負二項迴歸模式. i.

(4) 英文摘要. Exploring the Factors Affecting the Level Crossing Accidents of TRA Student:Wei-Sung Huang. Advisor:Dr. Hsin-Li Chang. Department of Transportation Technology & Management National Chiao Tung University Abstract Highway-railway level crossing accidents result in enormous loss for railway companies and society, but the budget for upgrading level crossings is limited. Few studies have been undertaken to explore the relationship between the occurrence of level crossing accidents and the highway geometry a well as the types of traffic control, and help the government to understand which level crossings need to be improved first. This study was conducted to explore the relationship between the occurrence of railway accidents at level crossings and their geometric as well as environmental characteristics. The geometric and environmental characteristics of 469 Taiwan Railway Administration (TRA) main line level crossings and 603 level crossing accidents occurred during the period from January 1997 to June 2004 were collected for empirical study purpose. The Poisson and Negative Binomial regression models were then employed respectively to explore the factors which affect the occurrence of level crossing accidents. The study results indicated that the accident records for Grade 1 Level Crossings were better than those for the Grade 3 Level Crossings. Wider level crossings were found to have less accident frequencies than narrow level crossings do. Level crossings with curve, slope, unsignalized control, and acute intersection angle between railway and highway appeared to have less accident occurrence than their counterpart level crossings This might be the case that drivers would slow down their speed and drive more carefully when they drive through these level railway crossings. Level crossings with T intersections endanger large vehicles from keeping enough space off tracks, but they are safe for motorcyclists because all riders need to decelerate in order to make a turning at the level crossings, which makes motorcyclists to stop their motorbikes more easily as encountering dangerous situations. As anticipated, some significant factors, that affect the accident risk of railway level crossings, were found in this study. It provides a set of valuable information for TRA to improve the operation safety of their railway level crossings more effectively.. Keywords: Level crossing, Accidents, Poisson regression model, Negative binomial regression model.. ii.

(5) 誌謝. 誌. 謝. 千呼萬喚始出來,這本論文總算完成了。論文背後最偉大的推手,當屬指導老師 張新立老師莫屬。感謝老師對學生的悉心指導,從觀念培養、方法教導到論文架構的 建立,均蒙恩師諄諄教誨。在跟隨老師的過程中,學生從很多活動的參與上獲得寶貴 的經驗,而老師的關懷與做人處世態度更是影響學生甚鉅。學生對老師的教導銘記在 心,在此對恩師獻上最誠摯的謝意。 論文口試時承蒙成大李治綱老師、台科大吳翼貽老師及中興顧問研究社鍾志成博 士的撥冗細審,惠賜寶貴意見及殷切指正,使本論文更加嚴謹。論文的期中審查時期, 也感謝系上吳水威與吳宗修兩位老師的詳加審閱,使本論文疏漏謬誤之處得以及時更 正。謝謝系上老師在學生就學期間的教導與系辦助理幸榮和秀蔭的協助,使得學生在 交大六年中得以順利成長。在此點滴在心頭,不勝感激。 研究室的學長姊也給我很大的協助,像是對研究方法與程式撰寫提出建言的舜丞 學長,提供研究方向與資料的來順學長,對論文提供建議的純智、建民、賓權、祖宏、 忠漢等學長,以及在生活上互相扶持的馨文、慧潔、家銘、惠玉、依潔、高文、威志、 傑閔等大哥哥大姊姊,還有一起熬夜辦研討會的黃山、大舜、育豪、俊斌、舜棠、小 風等夥伴。沒有你們,這本論文會無法成型,我的生活也會很難 HIGH 起來的! 在新竹六年,沒事聽我發牢騷的好同學一定要點名一下:小翔、家銘、帥氣又禎、 黃恆、煥然一新的一新哥、維翰、給我抱抱的阿平、凡君、毛蟲俁之、小朋友嘉英、 佩欣、怡憓等眾多人馬。家族的姿吟學姊、好男人維中、芝吟、詩敏、欣宜、宗郡、 禹瑄等,你們都是挺我的好班底。鐵道研究會的元龍、偉智、拓宇、貼心宇晨、洋豪、 啟源、瑜霖、元綱、國楨,我會記得跟大家一起追火車的那段時光,雖然我們社團的 運氣總是不太好(^__^) 。從鐵道文化營認識的歡樂國禎、怡淑、濬麟、偉勝、宜倫、 搞笑的祈延等,我會珍藏在心裡,那段屬於我們的夏日旅行回憶。 最後,心裡最安穩的支持鏘鏘鏘登場了──謝謝包容我任性一面的好爸爸、看到 發表文章作者有我的名字就笑出來的歡樂媽媽,以及走心思細膩路線的型男弟弟,還 有關心我的阿嬷、外公、外婆、三姑、小姑、小姨、姨丈、舅舅、姊姊、琬瑜、琬萱 等龐大家族成員,在此向大家一一道謝。丟掉了六年,媽媽終於把兒子撿回來,而我 這個新台北人又可以帶大家出去玩了。媽,你想去哪逛?充滿自然風情的花蓮還是熱 情洋溢的屏東?還是讓我魂牽夢縈的竹塹城? 維崧 謹誌 中華民國九十五年七月 於 新竹 交大運管系 張新立老師的安全與軌道研究室. iii.

(6) 目錄 中文摘要 ................................................................................................................ i 英文摘要 ...............................................................................................................ii 誌謝 ......................................................................................................................iii 目錄 ...................................................................................................................... iv 圖目錄 .................................................................................................................. vi 表目錄 .................................................................................................................vii 第一章 緒論 ......................................................................................................... 1 1.1 研究背景與動機.......................................................................................................... 1 1.2 研究目的...................................................................................................................... 1 1.3 研究範圍與對象.......................................................................................................... 2 1.4 研究內容...................................................................................................................... 2 1.5 研究流程...................................................................................................................... 3. 第二章 現況分析與文獻回顧............................................................................. 7 2.1 現況分析...................................................................................................................... 7 2.2 文獻回顧與評析.......................................................................................................... 9. 第三章 研究架構與方法................................................................................... 15 3.1 平交道系統分析........................................................................................................ 15 3.2 平交道事故分析........................................................................................................ 18 3.3 研究架構.................................................................................................................... 22 3.4 研究方法.................................................................................................................... 25. 第四章 資料蒐集與分析................................................................................... 27 4.1 資料蒐集.................................................................................................................... 27 4.2 初測—山海線平交道................................................................................................ 29 4.2.1 變數定義與說明............................................................................................. 30 4.2.1.1 解釋變數.............................................................................................. 30 4.2.1.2 被解釋變數.......................................................................................... 37 4.2.2 迴歸分析......................................................................................................... 42 iv.

(7) 4.2.2.1 普瓦松迴歸.......................................................................................... 42 4.2.2.2 負二項迴歸.......................................................................................... 47 4.2.3 初測小結......................................................................................................... 49 4.3 全測—環島幹線平交道............................................................................................ 50 4.3.1 變數定義與說明............................................................................................. 51 4.3.1.1 解釋變數.............................................................................................. 51 4.3.1.2 被解釋變數.......................................................................................... 57 4.3.2 迴歸分析......................................................................................................... 58 4.3.2.1 普瓦松迴歸.......................................................................................... 59 4.3.2.2 負二項迴歸.......................................................................................... 60 4.3.3 全測小結......................................................................................................... 66 4.4 小結............................................................................................................................ 67. 第五章 結論與建議 ........................................................................................... 73 5.1 結論............................................................................................................................ 73 5.2 建議............................................................................................................................ 74. 參考文獻 ............................................................................................................. 77 簡歷 ..................................................................................................................... 79. v.

(8) 圖目錄. 圖 圖 圖 圖 圖. 1.1 3.1 3.2 4.1 4.2. 研究流程圖………………………………………………………………………4 平交道闖越者決策模式圖……………………………………………………...23 平交道事故研究架構圖……………………………..………………………….24 解釋變數的關係架構圖…………………………………………………………30 被解釋變數的系統架構圖………………………………………………………39. vi.

(9) 表目錄. 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表 表. 2.1 台鐵現行各種平交道設備一覽表………….………………………………………9 2.2 台鐵近五年平交道事故統計表……………………………………………………9 2.3 近年各項大型鐵路立體化工程計畫方案表……………………………………10 3.1 平交道事故因素分析表…………………………………………………………...19 3.2 平交道闖越時段分析表………………………………………………………….20 3.3 平交道闖越結果分析表…………………………………………………...………21 4.1 台鐵平交道數量統計表………………………………………………………….28 4.2 台鐵歷年重大平交道事故表…………………………………………………….34 4.3 解釋變數的係數符號預期表……………………………………………………35 4.4 初測解釋變數的線性關係表……………………………………………………..38 4.5 初測被解釋變數的數值分佈與敘述統計值…………………………………….42 4.6 初測一對一普瓦松迴歸顯著表………………………………………………….43 4.7 初測各組普瓦松迴歸式列表………………………….………………………..44 4.8 初測一對一負二項迴歸顯著表…………………………………………………48 4.9 初測各組負二項迴歸式列表……………………………………………………49 4.10 各類型平交道的基本環境統計資料表………………………………………….52 4.11 全測解釋變數的線性關係表……………………………………………………53 4.12 全測平交道事故數值分佈與敘述統計值…………………………..…………58 4.13 各類型平交道事故紀錄分析表…………………………………………………59 4.14 全測一對一普瓦松迴歸顯著表…………………………………………………60 4.15 全測一對一負二項迴歸顯著表…………………………………………………61 4.16 全測各組負二項迴歸式列表……………………………………………………62. vii.

(10) 第一章 緒論 1.1 研究背景與動機 鐵路運輸具有速度快、運量大且土地使用面積小等特性,因此在我國的大眾運輸 系統中佔有不可或缺的地位。鐵路系統使用專有路線來阻隔外界的干擾,僅在平交道 以管制方式和公路車流共用同一空間,而此一區域即為鐵路運行安全上的一大隱憂。 每當發生平交道事故時,除了事故現場的生命財產損失外,鐵路機構因為路線中斷喪 失運輸能量與營運利基,客貨輸送延滯並造成接駁運輸系統的超載壓力,在在顯示平 交道事故的影響層面不能僅就現場的損失衡量,後續對應的龐大社會成本更值得吾等 關注。 根據臺灣鐵路管理局資料顯示[1],截至民國 93 年底台鐵共有 652 處平交道,平 均每 1.7 公里就有一處,表示平交道的設置相當密集,任一台鐵路線的行車幾乎無法 避免平交道所帶來的潛在威脅;該年度行車事故有 819 件,其中無責任件數 784 件, 佔整體比例 95.4%,這說明台鐵的營運順暢與否和外界干擾程度有相當大的關係。而 從台鐵每日總開行列車公里有十萬列車公里計算,每日台鐵全線平交道的管制次數達 六萬餘次。而平交道事故多半是屬於無責任事故1,因此對台鐵而言該種事故即是一種 發生頻率高且干擾作用大的事件。以傷亡資料來分析,93 年度事故受傷人數 108 人, 其中以列車未停妥而跳車受傷者 37 人為最多,闖越平交道 24 人次之;事故死亡人數 99 人,原因以行走鐵路路線 53 人為最高,闖越平交道 32 人居第二位。雖然闖越平交 道分別居受傷與死亡原因的第二名,但跳車或是行走鐵路路線的主體都是人,闖越平 交道卻有很大的比例是各型公路車輛。同樣比例的傷亡數字背後隱含著後者帶給鐵路 機構更大的直接事故損失與間接的營運損失。 鑒於平交道事故的嚴重性,平交道安全議題很早就受到產官學界的重視。從平交 道的管制設備、管制方式、障礙物主動偵測器到鐵公路環境改善、法規研擬等,各項 研究課題無不是希望能降低平交道事故的發生機率與影響程度。本研究則藉由平交道 資料的探索,瞭解平交道屬性和公路使用者涉入型態與平交道事故的關聯性,作為有 關當局制定平交道安全策略之參考,以促進鐵公路行車安全,達到維護用路人生命財 產之目的。. 1.2 研究目的 台鐵路線設置的平交道甚多,而平交道事故對台鐵營運影響甚鉅。整體而言每個 平交道所呈現出的事故資料不盡相同,這不僅跟平交道的設置方式與管制型態有關 係,當地的鐵公路幾何線型與車流環境,公路涉入者穿越當時的天候、時間、日期, 以及涉入者所駕駛的交通工具型式都有所關聯。多年來平交道設備、鐵公路線型與車 1. 無責任行車事故,係指行車事故原因不歸責於鐵路從業人員過失所致者 1.

(11) 輛設備不斷在進步,但平交道事故仍時有所聞。因此本研究冀望探討平交道型態與公 路涉入者的行為模式對平交道事故的影響,以了解該如何改變這兩因素的影響效果使 平交道事故發生率與嚴重性降低。本研究探討平交道型態、公路涉入者的行為模式與 平交道事故間的關係,希望能達到下列目的: (一) 針對平交道的基本屬性、鐵公路車流特性與平交道事故資料建立數量化的分析. 方法,以利將來探討平交道設置型態、鐵公路車流數量與平交道事故的關聯性。 (二) 針對公路使用者涉入平交道事故的行為,與事故類別、平交道管制型態、公路. 涉入者的交通工具屬性、車流型態建立數量分析方法,以便將來探討平交道事 故涉入行為和平交道管制型態、涉入者屬性之間的關聯性。. 1.3 研究範圍與對象 國內的軌道機構擁有平交道設施者,除了台鐵以外還有林務局的森林鐵路與台糖 公司的產業鐵道。後兩者鐵路系統的平交道規格雖然較簡略,但其列車運行速度慢, 運行班次少,平交道數量跟台鐵相比起來也相對很少,因此本研究以台鐵的平交道為 研究對象。以台鐵幹線平交道進行屬性調查與分析,建立台鐵平交道事故跟平交道設 備、管制方式、鐵公路幾何環境與車流特性之間的關係模式。 平交道的組成因素在實體上可分為人、車、路三大要素:「人」包含鐵路駕駛、 看柵工2與公路使用者; 「車」包含鐵路車輛與公路車輛; 「路」包含鐵公路幾何線型和 平交道設備。無形因素則包括管制法規與相關的鐵公路運轉規則。本研究著重的範圍 在平交道的實體因素,主要是公路使用者、鐵公路幾何環境與平交道設施等因素。. 1.4 研究內容 本研究主要是探討平交道事故資料與公路涉入者行為模式跟平交道屬性、管制方 式、鐵公路幾何型態、車流特性等之間的因素關係。主要的研究內容說明如下: (一). 相關文獻回顧與評述. 依據研究目的,首先蒐集平交道事故資料,分析後以瞭解平交道問題,並藉此界 定研究課題。其次回顧國內外研究平交道安全的相關文獻,以瞭解平交道事故與平交 道屬性、管制方式、鐵公路幾何型態與車流特性之間的關係。最後回顧國內外針對平 交道涉入者行為研究的相關文獻,以瞭解國內外專家學者於這領域上的成果貢獻,作 為本研究進行平交道事故涉入者與平交道屬性、鐵公路車流特性之間的分析參考。 (二). 平交道管制現況與事故因素分析. 蒐集平交道設置規則與設備規範,以瞭解平交道的管制理念與運作現況。同時搭. 2. 台鐵平交道型式中,僅「第一種」 、 「專用」平交道有配置看柵人員,數量佔全線平交道比例不到一成 2.

(12) 配相關研究文獻的結果,針對平交道事故進行系統分析。探討平交道事故跟平交道屬 性、管制方式、鐵公路幾何型態、車流特性等之間的因素關係,藉此釐清本研究之研 究課題與研究步驟,以作為建立研究架構之依據。 (三). 平交道事故與平交道屬性、鐵公路幾何型態、車流特性之因素分析. 以本研究所蒐集的調查資料,進行平交道事故跟平交道屬性、管制方式、鐵公路 幾何型態、車流特性等之間的關聯因素分析。並輔以相關文獻的研究成果,建立「平 交道屬性因素與事故關係模式」,以作為分析平交道安全的數量方法。 (四). 平交道事故之差異分析. 以本研究所建立的「平交道屬性因素與事故關係模式」,找出事故風險偏高的平 交道並進行差異分析,並輔以相關文獻的研究結果,構建「平交道屬性因素與事故涉 入者行為關係模式」 ,以作為分析平交道事故涉入者與平交道管制作業、設置環境的互 動方式,進而結合平交道事故關係模式以瞭解平交道屬性、事故涉入者行為和事故資 料三者之間的互動關係。. 1.5 研究流程 本研究主要是探討平交道事故資料與事故涉入者行為模式跟平交道屬性、管制方 式、鐵公路幾何型態、車流特性等之間的因素關係。研究流程如圖 1.1 所示,且將各 階段工作流程說明如下: (一). 確定研究問題. 首先透過研究背景的探討,產生研究動機,進一步界定研究問題,以確定研究目 的,作為整體研究的開端。 (二). 平交道現況瞭解與相關文獻回顧. 確定研究目的與界定研究問題後,便針對平交道的設置理念、管制方式進行分析 瞭解,以便對平交道的運作方式有更深入的認識。同時蒐集國內外關於平交道安全相 關領域的文獻進行回顧,並加以研讀跟評析。 (三). 平交道事故因素系統分析. 瞭解平交道運作方式以及相關文獻回顧後,進行平交道事故因素的系統分析。透 過該分析程序凸顯研究問題,釐清影響平交道安全的所有可能因素。 (四). 確立研究架構與範圍. 依據平交道事故因素的系統分析,結合相關文獻的回顧,建立平交道屬性與鐵公 路型態對事故與事故行為之研究架構,同時界定出本研究的研究範圍。. 3.

(13) 圖 1.1 研究流程圖 (五). 平交道屬性資料與事故資料的蒐集與分析. 蒐集本研究所需的平交道屬性資料與事故資料以進行後續分析作業。先進行資料 的敘述統計分析以瞭解資料的分佈情形,與資料的適合度,以便後續作業選用適當的 分析工具。 (六). 平交道事故與平交道屬性之因素分析. 藉由蒐集來的平交道屬性資料,搭配平交道事故資料,輔以相關文獻的研究成 果,建立「平交道屬性因素與事故關係模式」同時選定台鐵某一路段進行校估之。後 續探討屬性變數對事故結果的影響。 (七). 平交道事故、涉入者行為與平交道屬性之關聯分析. 利用台鐵幹線平交道資料與事故資料,驗證「平交道屬性因素與事故關係模式」。 分析平交道事故涉入者與事故型態、平交道管制程序的互動方式,進而結合平交道事 故關係模式以瞭解平交道屬性、事故涉入者行為和事故型態三者之間的互動關係。 4.

(14) (八). 結論與建議. 最後根據本研究的結果提出結論與建議,以提供後續研究及政府、軌道機構制定 平交道安全策略之參考。. 5.

(15) 6.

(16) 第二章 現況分析與文獻回顧 本研究主要是探討平交道事故資料與事故涉入者行為模式跟平交道屬性、管制方 式、鐵公路幾何型態、車流特性等之間的因素關係,作為將來制定平交道安全策略之 參考。首先蒐集平交道的管制概念與方式進行分析瞭解,對平交道的運作程序有更深 入的認識,以便後續針對平交道事故因素進行系統分析作業。其次蒐集國內外關於平 交道安全相關領域的文獻進行回顧,作為本研究進行平交道屬性與事故資料和闖越形 態之間模式構建之參考。. 2.1 現況分析 鐵路車輛與公路車輛因為車輪構造與運作原理的不同,各自在不同型式的運輸路 網上運行。但因為經費或是地理環境的限制,使得兩種不同運輸網路需要共用同一空 間,這時便需要一管制方式來區隔鐵路車流跟公路車流,此一管制地帶即為平交道1。 考量鐵路車輛的動量大而車輪摩擦力小,由高速制軔到完全停止時要比公路車輛行走 更長的煞車距離,因此在管制方式上都是以鐵路車輛具有優先通行權,當無列車通過 需求時才把通行權轉移到公路車流。 依據交通部頒定之「鐵路立體交叉及平交道防護設施設置標準與費用分攤規則」 第 14 條之規定[2],鐵路平交道分為四種,分別為第一種平交道、第二種平交道、第 三種平交道與第四種平交道,以瞭望距離、列車班次跟公路交通量作為平交道等級的 防護依據。杜怡和(民 92)[3]指出,台鐵平交道現行種類,有第一種平交道、第三種 甲平交道、半封閉平交道、人工控制式平交道與專用平交道。除了人工控制式平交道 以外,其他型式平交道的警報啟動方式都是透過軌道電路原理,由設在平交道外方約 1100 公尺處的繼電器感應列車經過而發送啟動訊號。在台鐵現行列車最高時速 130 公 里的運行條件下,警報時間可滿足「道路交通標誌標線號誌設置規則」[4]2之要求。鐵 路平交道除依規定3 設置標誌外,台鐵現行各種平交道的設置標準跟運作原理說明如 下: (一). 第一種平交道. 設遮斷器、警報裝置與雙閃紅燈,晝夜派看柵工駐守。當列車接近平交道前一至 二分鐘,接近電鈴鳴響並自動啟動警報裝置與雙閃紅燈,看柵工視人車離開平交道區 域後放下柵欄。列車通過後自動啟動警報裝置與雙閃紅燈自動停止,看柵工手動操作 將柵欄升起開放人車通行。 (二). 第三種甲平交道. 1. 本研究不探討輕軌系統於B、C型路權路線上行駛時與公路車流區隔之課題 道路交通標誌標線號誌設置規則第 233 條第一項第四款之規定 3 道路交通標誌標線號誌設置規則第 4、12、22、35、36、57、72、154、157、163、170、173、194、 199、201、202、220、224、229 條 2. 7.

(17) 設自動遮斷器、警報裝置與雙閃紅燈,不派看柵工駐守。平交道運作採用軌道電 路方式自動控制。當設置在平交道外方約 1100 公尺處的繼電器感應列車接近而發送啟 動訊號後,雙閃紅燈與警報器自動啟動,待六至八秒後遮斷器自動下降,大約再十五 秒後列車就會通過,該時間間隔視該平交道設置地點距離車站遠進而有差異。列車通 過完畢後警報裝置與雙閃紅燈自動停止作用,遮斷器也自動升起開放人車通行。若道 路設有分隔島之平交道,遮斷器放下的順序會從車道入口處先行放下,出口處遮斷器 會延後數秒才放下以使進入平交道的人車能順利離開此一區域。 (三). 半封閉平交道. 設警報裝置與雙閃紅燈,不派看柵工駐守。道路口以鐵條或水泥柱縮小成 1.6 公 尺以下來限制只允許機慢車跟行人通行。自動警報器與紅閃光燈的運作如同第三種甲 平交道。然為提升安全性,部分本類型平交道加裝遮斷器,即安全防護措施完全比照 第三種甲平交道。 (四). 人工控制式平交道. 設警報裝置與雙閃紅燈,不一定有遮斷器設施。欲經過的列車需在平交道前一度 停車,由車長或是看柵工啟動警報器後,再行通過平交道,最後同樣由車長或看柵工 解除警報器裝置以放行公路車輛通過。本類型平交道多用於列車稀少的貨運支線。 (五). 專用平交道. 屬於個別公司行號的專用平交道,並由使用單位負責管理,平交道防護措施依各 公司需要而有不同的設置。 在民國 80 年代中期幾次重大平交道事故後,台鐵在民國 90 年於幹線平交道上全 面加裝列車方向指示器與緊急通報按鈕,期望能讓公路使用者能更加明瞭列車運行狀 況,並在緊急狀況時能及時通報鄰近列車與車站,同時選定幾處平交道設置障礙物自 動偵測器以實驗其運作成效。平交道緊急按鈕雖然經多方宣導,然在使用成效上不如 預期。後續幾次平交道事故中,因公路駕駛人及時按下緊急按鈕而避免一場事故的紀 錄少之又少。障礙物自動偵測器的設置成本偏高,且敏感度設定上經常誤判,使得火 車司機對其信任度偏低。各種平交道設備比較如表 2.1 所示。台鐵近五年來平交道事 故統計與肇事分類如表 2.2 所述。 鐵路帶來的人潮貨流繁榮所經之處,但鐵路同時也阻隔左右兩側市鎮的社經交 流。平交道設置不僅無法滿足公路往來需求,在鐵公路車流均密集的情況下每個平交 道都是瓶頸點與隱藏的衝突點。因此政府於 70 年代開始規劃都會區鐵路地下化工程, 期望鐵公路以立體交叉的方式達到各自運行順暢的目的。然鐵公路立體交叉工程所費 不貲,搭配封閉小型平交道措施,平交道數目從 89 年底的 736 處降低到 93 年底的 652 處,五年來減少 84 處,平均每年減少 3%[1] ,但花費可用百億新台幣作計算。在經 費有限與工程經濟效益考量下,大部分的平交道仍將保持原本型式以繼續肩負區隔鐵 8.

(18) 公路車流的職責,因此平交道在未來仍是我國鐵公路交織的主要型式之一。近年各項 大型鐵路立體化工程計畫方案如表 2.3 所述。 表 2.1 台鐵現行各種平交道設備一覽表 平交道 看柵 雙閃紅燈 遮斷 列車方向 緊急 障礙物 數量4 種類 人員 與警報器 器 指示器 按鈕 偵測器 幹線 第一種 有 有 有 大部分有 極少 51 有 幹線 第三種甲 561 無 有 有 大部分有 極少 有 幾乎 半封閉 無 有 無 大部分有 無 43 沒有 幾乎 人工控制 82 無 有 有 幾乎沒有 無 沒有 36. 專用. 備註 極少數設闖越自動 照相機 極少數設闖越自動 照相機 90 年代後多數平 交道有加裝遮斷器 絕大部分位在貨運 支線. 視情況而定 資料來源:杜怡和[3]與本研究整理. 表 2.2 台鐵近五年平交道事故統計表 事故原因\年度. 89. 90. 91. 92. 93. 駕駛不慎. 12. 7. 4. 4. 4. 搶越. 18. 17. 15. 31. 27. 中途故障. 7. 10. 6. 1. 1. 中途停留或轉向. 14. 2. 13. 9. 5. 裝貨超高. 3. 0. 0. 3. 0. 行人穿越. 8. 15. 15. 16. 20. 62. 51. 53. 64. 57. 事件總計. 資料來源:交通部台鐵行車保安委員會[17]. 2.2 文獻回顧與評析 以往對平交道安全方面的研究,主要著重在平交道防護設施、管制策略與設備穩 定性,以防範公路使用者闖越的行為上。另外也可借重在公路系統中對於闖越行為的 學術報告,以便往後對平交道闖越行為研究時一參考架構。 在以加強平交道防護措施的領域方面,鄭子良(民 91)[9]以錄影方式觀察平交 道闖越行為並找出闖越機率模式,建議以偵測系統降低平交道事故的損害程度。損害 程度以列車重量與列車到達平交道末速平方作為肇事嚴重程度的判斷依據。但該研究 於觀察階段並未區分闖越車輛型態,且以攝影方式取得觀察資料時會有無法獲得闖越 者闖越意圖的相關資訊。Tom(2005)[23]以工程改善的角度指出,火車車身塗裝不鮮 4. 數據資料以台鐵 87 年 3 月統計為準,總計 773 個 9.

(19) 豔不易引起公路駕駛人的注意。在限制鳴笛的行駛區域內,平交道應設置足夠的柵門 與道路分隔設施,同時設置仿列車氣笛的擴音器以提醒公路駕駛人注意。最好是能封 閉平交道,以事故率高、視距差、車流方便繞道或是鄰近有替代平交道者為優先廢除 對象,然該措施需要考慮對通勤許次、救災與緊急疏散路線的影響。 表 2.3 近年各項大型鐵路立體化工程計畫方案表 目前 消除平 工程金額 承辦 備註 工程方案名稱 執行日期 狀態 交道數 (億新台幣) 單位 鐵工 含先期客車場遷移 台北車站地下化 68.7.26 完工 約 14 處 174 局 工程 鐵工 松山專案 77.7.20 完工 約 9 處 274.8 局 鐵工 含高鐵隧道與樹林 萬板專案 81.9.14 完工 約 4 處 525.5 局 調車場工程 施工 鐵工 含高鐵隧道與調車 高雄專案 約4處 87.1.2 647 中 局 場遷移工程 施工 鐵工 含高鐵隧道與調車 南港專案 16 處 87.8.27 765 中 局 場遷移工程 鐵工 含增設通勤車站 研議 17 處 台中專案 300 82.10.30 局 中 研議 鐵工 含增設通勤車站 台南專案 8處 82.10.30 296 中 局 研議 鐵工 員林專案 3處 N/A 41 中 局 鐵工 含調車場遷移工程 研議 5處 嘉義專案 140 N/A 局 中 研議 鐵工 含調車場遷移工程 屏東潮州專案 10 處 N/A 88 中 局 台鐵幹線平交道改 尚未 部分子計畫已推動 66 處 台鐵 87.10 218 建立體交叉工程 核定 或進入規劃階段 桃園中壢間鐵路 研議 省交 11 處 88.3 245 高架化工程 中 通處 新竹香山間鐵路 研議 省交 6處 88.3 45 高架化工程 中 通處 施工 蘭陽溪橋改建 約3處 台鐵 91.7 10 中 資料來源:鐵路改建工程局[5]、台鐵兼具都會區捷運功能寄增設通勤車站評估規劃[6] 、鐵道情報第 133 期[7]與 145 期[8]與本研究整理. 在平交道管制策略的研究上,施鈞明(民 93)[10]利用程式模擬不同的平交道管 制策略(固定距離警示與固定時間警示)進行風險分析,以台鐵台南生產路平交道為 模擬對象。然該研究沒有考量機車、自行車與行人的穿越車流,也沒有考慮蓄意闖越 行為。詹坤益(民 91)[11]利用程式與人因工程概念,將「固定警示時間」與「交通 量自然屏障」管制概念建構於平交道控制系統。藉由交通量形成自然屏障,降低小汽 10.

(20) 車在警示時間內成為等候車隊首部車的機率,進而降低闖越的機率。因為在不考慮超 車行為下闖越平交道的先決條件是要成為車隊的首部車。交通量過低將無法形成自然 屏障,而警示時間長易形成自然屏障,但另一方面也易造成駕駛人不耐久候而闖越。 該研究選取二站間平交道進行模擬,以成本效益最佳化為目標。然模擬過程中未提及 機車、自行車、行人的闖越模擬。 在強化平交道設備穩定性方面,Tom(2004)[24]指出平交道設備的維護很重要, 但作業耗時且繁瑣。建議設置監視器主動定期偵測故障訊號並及時回饋,並利用整合 型控制器將警鈴、警示燈、柵門、軌道電路、電源等控制組件一元化。柵欄要具備彈 性設施以確保被闖越車輛撞擊後仍可恢復定位與其功能性。而國內(台鐵?)運務處 本身的研究報告[16]中指出,鬧區的平交道警報器因背景噪音大而警告效果不佳,柵 欄無法有效阻止蓄意闖越行為。平交道標誌應比照高速公路大型化,使其容易被用路 人看見。另外平交道鄰近的公路條件會影響車輛操控,上坡路段換檔不當容易使車輛 熄火,而下坡路段則有煞車不及的風險。建議平交道兩側公路 15 公尺內應保持水平, 其餘 50 公尺內之坡度小於 3%或 4%,並禁設彎道。平行鐵路之公路要轉進平交道時, 引道至少要 15 公尺以便保持車身能垂直穿越鐵路。最後建議採用「時速繼電器」改為 固定時間警示,以增加平交道警示時間長度之威信,降低用路人因等候不耐而闖越之 機率。 闖越平交道的行為在某種程度上類似公路路口的闖紅燈。David(1998)[25]指出 闖紅燈是屬於侵略性駕駛行為的一種。影響侵略行為的因素來自挫折感程度、罰責輕 重、挫折來源的公正性與合法性。而要減少侵略性駕駛行為,可從改變駕駛人習慣(如 加強執法)或是道路環境著手。以平交道安全策略的觀點而言,可藉由加強執法或是 安裝闖越自動照相機,亦可讓公路使用者感受到平交道管制變化,進而減少平交道的 闖越行為。 Sudhir(1998)等[27]對 JR 東日本鐵路公司的平交道事故進行研究。將平交道風 險定義為事故發生率與嚴重程度,而考慮的影響因素包括:鐵公路車流、平交道視距、 公路坡度與寬度、平交道等級、軌道數目與所在環境。事故率基準以鐵路車流、事故 總數、平交道數目為底而未考慮公路車流。事故嚴重程度考量第三者死傷人數、列車 延誤時數與取消班數,後續並計算平交道安全投資與風險改善的本益比,得知教育跟 宣導是成本效益高的安全措施。該研究發現事故涉入的公路車輛中,小型車約佔 2/3, 機踏車與行人約佔 1/3,大型車輛微乎其微,但卻是重大事故的主因,故建議提高柵 欄對大型車輛的可視程度。事故原因以忽略管制訊息為最多,闖越跟未保持淨空為其 次,而在汽車衝撞通過中的火車的事故分析中,原因可能是停不下來或是駕駛沒注意 到。另外發現低交通量的平交道事故率反而比高交通量的平交道要高。 Park(2005)等[30]認為現有平交道事故預測模式多以統計上的迴歸關係尋找平 交道事故與平交道環境資料之間的關係,但統計上的迴歸關係並不一定是真實情形的 互動關係,作者建議將事故與環境資料先進行分組後再進行統計分析,以求取較佳的 11.

(21) 解釋能力。Mohammad(2005)等[29]對美國密蘇里州要從現有的平交道事故預測模型 中挑選出最適合當地使用的模式,發展出一套選擇預測模型的準則。在模式目標是將 有限經費投注在改善效益最高的平交道之下,透過專家學者會議建立模式評估標準。 評估標準首重模式的正確性、合理性與經濟性,同時加以考量平交道的型式與視距資 料,之後挑選具代表性的模式進行評估,以獲得最佳的平交道事故預測模式。但整個 評選過程中只取 6 處具代表性的平交道作正確性評估,一來具代表性的平交道不易挑 選,二來在州內數百個平交道中只取 6 處平交道,在數量上能否客觀的代表多數平交 道也不得而知。另外專家學者的評選意見容易有前後不一致情形,使得整個評選結果 容易跟原先預期目標不一致。 國內對於平交道的事故分析上,侯光義君(民 69)[18]透過鐵公路交通量解釋平 交道期望的事故率,以都市/鄉村、單線/雙線鐵路、平交道型式作分類,用 R-square 找出解釋能力佳的方程式,以生命價值、醫療與財務損失衡量平交道升等的工程經濟 效益。作者認為可考量事故量與一日中交通量的關係,甚至是晝夜、季節、年份的差 異。平交道的清道時間要大於大型車輛通過平交道所需時間,如此才有清道的實際效 果。在預先警告的意義上不僅是向公路駕駛人提醒平交道已進入管制狀態,同時還有 向公路使用者提醒自己正接近平交道危險區域的第二層涵意。翁茂城君(民 63)[19] 則利用台鐵西幹線 24 年的事故資料作分析,考量平交道數、平交道死傷事件數、平交 道總事件數、總公路事故件數、車籍數目、人口、每日列車公里、車輛擁有率等解釋 變數。作者認為最好的方程式是一平交道肇事內含有死亡與受傷資料,同時有獨立的 兩個鐵路、一個公路、一個社會經濟變數的反應。但該文引用的公路事件數、車籍數 目與車輛擁有率能否是當代表使用平交道的車流量則有待進一步探討。駱思斌君(民 91)[20]則是利用鐵路路線本身的特徵進行分析,包括坡度、彎道半徑、尖峰/離峰、 平日/假日等因素,利用普瓦松與負二項分配進行測試。但該模式對外來因素影響成分 大的平交道事故而言沒有很強的解釋能力。 在其他相似的事故預測領域上,Chang(2005)[31][32]對台灣國道一號中山高速 公路的事故預測採用類神經網路模式和資料採礦法,以跟既有的負二項迴歸模式進行 比較分析。負二項迴規模式需要對 X 跟 Y 之間的關係進行假設,而當該假設關係不成 立時,其結果便有偏誤的可能。類神經網路模式和資料採礦法都不需假設 X 跟 Y 之間 的關係,同時可處理 X 之間的共線性問題,資料採礦法甚至可以自動搜尋資料的分類 決策點。但類神經網路模式的發展都相當耗時,同時敏感度分析無法以數學定義。資 料採礦法在找預測指標、最佳分割方式與多重搜尋等情況下會面臨連續與次序變數無 法有效配適的問題,同時無法提供 X 跟 Y 之間的機率或信賴區間關係,以及無法進行 敏感度與彈性分析。該研究結果顯示,類神經網路的預測績效比既有的負二項迴歸要 來的好一點,而資料採礦法的成效與負二項迴歸不相上下。但兩模式的共同點是都需 要透過既有資料來訓練發展其關聯關係。 以上這些學術成果針對平交道安全的各面向進行分析研究。然每個平交道都是因 地制宜的環境與規格,缺乏針對平交道間個別屬性因素與事故資料的關聯性研究。而 12.

(22) 在穿越平交道的車流組成中,目前絕大部分的研究都未考慮機慢車與行人,這在人口 稠密且機慢車使用普遍的我國而言是引用上的一大盲點。另外這些研究也缺少針對平 交道闖越車流中的闖越運具類型、闖越時間、乘載人數等進行關聯分析,而這些因素 對於瞭解平交道闖越行為有其必然的關聯性存在。. 13.

(23) 14.

(24) 第三章 研究架構與方法 經過現況分析與文獻蒐集回顧後,依據研究目的針對公路使用者穿越平交道行為 進行系統分析,探討整個行為過程中鐵公路因素與公路駕駛人之間的互動關係與決策 流程,以及影響決策過程的所有因素來釐清問題。然後依據研究目的建立本研究之主 要架構,作為後續研究分析之基礎。. 3.1 平交道系統分析 平交道是運輸網路上的一環,因此組成因素上不脫運輸系統中人、車、路三大因 素。又平交道是鐵路與公路共用空間地帶,因此在討論平交道組合因素時,鐵公路個 別的人、車、路三項因素都要分別考量之。 (一). 人:火車駕駛、看柵工、公路使用者. 平交道上參與且有互動能力的人員因素,可分為鐵路車輛側的火車駕駛、操作柵 欄的看柵工、公路上各型式車輛駕駛人與行人。火車駕駛操控鐵路車輛運轉,看柵工 操作遮斷器升降並注意平交道於管制期間內有無保持淨空。這兩者都是受過專業訓練 的鐵路機構員工,因此在職責任務的操作中有較穩定且可靠的表現,但因為平交道設 備規格的差異,並不是每一種平交道運作都有看柵工參與其中。公路使用者方面由於 平交道屬於開放的公共空間,任何可在道路上行走的運具(包含動力與非動力運具) 或是行人,皆可穿越平交道而成為平交道公路側的使用者。也因此公路使用者的特性 分佈相當廣泛,在穿越行為的呈現上多樣化的形態與面貌。 公路使用者可以從認知能力、對平交道運作的熟悉程度與地區差異進行分類。以 認知能力而言可將公路使用者區分成無認知能力、有認知能力但認知錯誤、有認知能 力且認知正確三類:無認知能力者是指不知道平交道意義與保護自身安全方法的人, 這類人物多半是小孩或身心障礙者,不知道平交道的管制意義而進入管制區導致不 幸;有認知能力但認知錯誤者多半是一般駕駛人,知道平交道的管制意義與應對措施, 但在穿越平交道的當下因為環境與天候因素,或是本身的認知能力下降(如疲勞駕駛 或酒後開車) ,未察覺該處是平交道,或是誤判平交道未處於管制狀態而闖入,最終導 致事故的發生;第三類是有認知能力且認知正確者,這樣的情形佔絶大多數,對於平 交道的管制意義認知正確並有適宜的應對行動,最後多半可安然的穿越平交道。 以對要經過的平交道之運作熟悉程度而言,也可將公路使用者區分作三類:第一 種是不清楚者,對所有鐵路平交道的運作方式都不熟悉,這情形多發生在小孩或是生 活圈中幾乎不會遇到平交道的人身上;第二種是清楚平交道運作者,可能也很常穿越 其他平交道,但對於當次要穿越的平交道並非經常路過,因此對當下平交道的運作是 透過既有印象來對照認知,不算是充分熟悉和了解;第三種是經常穿越該平交道者, 對該平交道的運作方式、管制時間、列車通過型態都相當清楚,這一類使用者多半是 居住在平交道附近或是通勤路線上會經過平交道的公路使用者。 15.

(25) 地區差異的分界線比較模糊。大抵多用城市/鄉村,或是用地理區域區分:該種 假設的理由是因為受比較的兩地區其居民的居住環境、經濟活動、文化風俗、生活壓 力與步調等均不相同,使得居住在這兩區域的居民面對同樣的情況,會容易作出不一 樣的決策。像是面對平交道警示音剛響起但柵欄還未放下的情境,步調緊湊的城市人 可能會想要趁柵欄尚未放下去以前趕緊衝過去以免耽誤到後續行程,而鄉下人可能就 會覺得生活沒這麼匆忙而耐心於平交道前等候。又如同對於平交道立體化的政策,桃 園人的支持程度可能就高於南投人。因為穿過桃園的是有繁忙班車運行的縱貫鐵路, 雖然帶來行的便利與城市繁榮,但平交道的阻隔卻也妨礙鐵路兩側的均衡發展。而南 投境內目前僅有集集支線鐵路一條,稀疏的班車不至於對鄰近交通產生重大的影響, 也因此南投人對平交道立體化的需要程度就沒有來的像桃園人那麼急切。 (二). 車:鐵路車輛、公路車輛. 平交道上參與的車輛即為鐵路車輛與公路車輛。鐵路車輛質量大,且因為是鋼輪 與鋼軌黏著運行,摩擦力小而加減速度慢。公路車輛質量小,但車輪部分因為是橡膠 胎面與柏油舖面黏著運行,摩擦力大而加減速度高。在平交道的管制組合中鐵路車輛 是必要參與因素,公路車輛則未必(如:步行穿越平交道) ,不過仍佔公路穿越旅次相 當大的比例。 公路車輛的分類以機車、小型車跟大型車這三類為主:機車的乘載人數以兩人為 主,駕駛視野高度比起小型車要來的不錯,操控性也佳,只是駕駛人的操控行為比起 四輪車輛更易受到天候與其他車輛的影響。機車因為車體小,容易在平交道柵欄間穿 梭,在平交道管制區內也比較找到地方閃躲。但如果當機車被火車撞上時,因為量體 差異太大,機車幾乎全毀,但火車車體經常是完好如初;小型車的乘載人數不超過九 人,小轎車駕駛座的視野因為車身底盤低而比較差,但箱型車跟休旅車的駕駛視野就 比較好。小型車的機動性佳,當受困在平交道時比起大型車容易脫困。而當被火車撞 上時,小型車的車體結構幾乎無法保護車內乘客的安全,但該碰撞只會對火車的先頭 部位有輕微的損傷;大型車的駕駛座多半因為車身底盤高而有不錯的視野。大型車的 駕駛操控困難度較高,在機動性的表現上也比較差,加上車身長,因此通過平交道所 需時間也要更多。當大型車因故受困在平交道上時,因為靈活性差而較不易脫困。而 當被火車撞上時,大型車的車體無法保護車內的乘客與貨物免於撞擊力道的危害,但 其車體結構卻也足以對火車的先頭部位造成相當程度的損傷。總之大型車是比較容易 在平交道事故造成重大危害的公路車種。 鐵路車輛的類型也會影響平交道事故,從列車駕駛室高低、車頭塗裝、運轉車速、 列車編組方式等都會有影響:列車駕駛室的高度就台鐵而言,電力機車與柴電機車的 駕駛室高度比起電聯車、柴聯車、推拉式自強號要來的高,因此對火車司機來說可獲 得較佳的視野,這樣的視野差異或許會對司機在第一時間的察覺上有些許的影響;車 頭塗裝則是影響公路駕駛人辨識列車位置的重要因素。台鐵的電力機車、柴電機車、 各型式自強號的端面塗裝都是鮮艷的橘色,但通勤電車的塗裝則是以藍色系端面搭配 16.

(26) 黃黑相間塗裝的排障器,比較之下通勤電車的可視性就不如其他種列車。不過自民國 91 年 3 月 1 日起台鐵規定所有上線運轉列車都要開頭燈,該政策使得台鐵目前各式列 車的前端可視程度都達到相當良好的效果;司機員緊急制軔所需的時間會因火車當時 的運轉車速而有差異。運轉車速不僅跟路段限速有關,也和運轉規劃有關係。當列車 行經限速較低或是經過停靠站鄰近的路段,若這些區域的平交道出現緊急狀況時,火 車司機會因為車速較慢而有較充裕的反應時間。反之在其他車速較高的路段,火車司 機對平交道狀況的反應時間就相對較少;列車編組的方式會影響事故發生時列車乘務 人員與旅客受到傷害的程度:以機車頭牽引客貨車廂方式編組的列車,在事故發生的 當下機車頭的龐大結構能對列車乘務員與後方車廂提供緩衝與保護的作用。但如果是 以電聯車或柴聯車編組的旅客列車,由於第一節車廂就有乘載旅客,因此若先頭車廂 的結構出現受損,便會對內部的駕駛與旅客安危造成嚴重的影響。台鐵歷年來平交道 事故中若旅客有遭受嚴重的危害,涉入列車的型式多半是以電聯車或柴聯車編組的旅 客列車1。 (三). 路:鐵路路線、公路路線、平交道設備與週遭環境. 路側因素不會在平交道管制過程中參與互動,但會限制人車之間的互動範圍與模 式。鐵路路線的幾何線型會限制火車司機的瞭望視距與列車運轉速度,股道數目則隱 含在一次管制時間內可能通過的列車數目,鐵路路線距離鐵路車站遠近則會代表鐵路 列車運轉模式是單純通過,還是因為靠近車站而有加速、減速、調車等多種運轉模式, 不同的運轉模式會影響到管制時間的長短與變異程度。公路路線的幾何線型會限制公 路駕駛的瞭望視距與車輛的限速,車道數目與寬度則隱含單位時間內通過平交道的車 輛數目與速率,道路分隔型態是以標線或是實體分隔的方式則意含公路使用者從對向 車道闖越平交道的難易度高低。由於平交道的舖面設置是依據鐵路線型為主,公路豎 曲線可能需要遷就鐵路的超高或是水平線型而有坡度變化,因此公路車輛在穿越時須 注意坡度激變或是底盤受困的情況。平交道設備是指以何種形態阻隔公路車流與鐵路 車流,有無管道告知公路使用者列車行駛資訊,以及當有公路車輛受困時,有無主動 或是要公路使用者操作的被動管道來通知火車駕駛與鄰近鐵路車站。平交道週遭環境 則關係到鐵公路駕駛能否看到對方車流的運行狀況。 依照國內台鐵幹線平交道的運作現況,接近平交道的火車透過軌道電路的訊號傳 遞,通知平交道有列車將要接近的訊息。平交道透過紅閃光燈、警示音與柵欄的遮斷 運作,將有火車接近的訊息傳遞給在場的公路車輛與行人。由於現有火車與公路車輛 之間沒有溝通管道,火車的行為要透過平交道端才能傳給公路端在場的使用者知曉, 鄰近路段的公路車輛則無法清楚火車的運行狀況。而當平交道上有事件無法立刻排除 時,由於多數的平交道裝設的是被動式的緊急按鈕,要由公路使用者按鈕後緊急訊號 才會從平交道端發射出去,傳遞給接近的火車知道,而火車司機再緊急制軔以應變該 1. 類似案例如 70 年 3 月 8 日頭前溪南平交道事故、81 年 10 月 31 日八股頭平交道事故、83 年 3 月 17 日頂街平交道事故與 86 年 4 月 3 日學田路平交道事故,這些事故中涉入的列車都是以電聯車編組的自 強號列車,而火車乘客傷亡的情形也相當慘重。 17.

(27) 情況。該緊急狀況反應過程耗時且需要對全民進行大量的平交道緊急按鈕教育和宣 導。在智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System, ITS)與未來平交道的保安發 展趨勢上,火車接近時平交道端的設備會主動向鄰近公路車輛發出列車接近的訊號, 而公路車輛上會具有車機接收該訊息使駕駛人知道。如此即使在彎道或視野不良的路 段,公路車輛駕駛人不會因為無法看到平交道的運作情況而錯失列車運行的資訊,以 至作出任何不利於平交道安全的危險駕駛行為。而平交道對其危險區的淨空偵測也全 面採取主動作為:當危險區於管制時段內有障礙物存在時,平交道設備端便立即向接 近的火車發送緊急停車訊號,火車接收到訊號後會自動緊急停車而無需經由司機的手 動操作,以爭取必要的停車時間與距離,降低平交道事故的嚴重性。. 3.2 平交道事故分析 平交道事故一般是指鐵路車輛與公路車輛或是行人在平交道上發生碰撞事故。由 於鐵路車流與公路車流平時各自運行於本身的運輸網路上,要發生碰撞事件,前提是 鐵路車輛與公路車輛或行人於同一時間處在同一地點。因此可以明確定義平交道事故 為:鐵路車輛與公路車輛或是行人於同一時刻出現在平交道內側而發生碰撞事故。 讓鐵路車輛與公路車輛或是行人於同一時刻出現在平交道內側的導因眾多,但分 類上不超出人、車、路三大因素。又因為這三項因素存在互動關係,單一因素失效不 一定會導致平交道事故產生。事故發生的情形多半是公路車輛或行人因故在平交道進 行管制時仍滯留於平交道內方,在缺乏通報管道或是通報不及的情形下,火車司機又 因為視距關係無法於有效停車距離外憑自身視覺查明平交道異狀,最後導致列車無法 於平交道前緊急制軔停車而撞上滯留於平交道內方的公路車輛或是行人。詳細平交道 事故因素分析如表 3.1 所示。事故的嚴重程度則視列車抵達平交道當下的速度與公路 車輛的量體而定。 平交道事故的因素眾多,但最多的事故導因來自於公路使用者闖越平交道。依據 道路交通標誌標線號誌設置規訂[4]第 209 條:鐵路平交道號誌雙盞紅燈開始交替閃爍 時,表示行人與車輛均禁止進入平交道,車輛並應停止於停止線前,如已在平交道中 應迅速離開。此法規明示平交道管制時間從雙閃紅燈開始計時,當閃紅燈亮起與警報 聲鳴響後,人車仍從公路側進入平交道內方即構成平交道闖越行為。由於平交道警報 器響起後到最後停止的整個管制過程中,可隨著柵欄動作與列車通過與否切割成數個 時段,而每一時段的闖越型態與闖越風險也不盡相同。大抵而言柵欄放下與否會影響 闖越困難度,而闖越時間與列車抵達時刻越接近,闖越風險值也越高。詳細平交道闖 越時段分析如表 3.2 所示。 平交道闖越行為依照行為者的意識,可分為蓄意闖越與非蓄意闖越。非蓄意闖越 行為的形成原因較為單純,通常是公路使用者沒有察覺平交道已進入管制時段而貿然 進入管制區域,或是有察覺管制動作,但比較當下駕駛的車輛運轉速度無法於平交道 停止線前停住,因而決定加速前進,期望於平交道出口柵欄放下前穿越整個平交道。 18.

(28) 表 3.1 平交道事故因素分析表 後續失效因素 第一失效因素 人(火車駕駛) z 操作失誤 人(公路使用者) z z 蓄意或不小心 闖越 z. 人. 車. 路. 備註. z 火車駕駛操作失誤不會 直接導致平交道事故2 看 柵 工 未 及 鐵路 z 緊 急 通 報 z 火車駕駛察覺時間受限 時 阻 止 或 阻 車輛 按鈕失效 於鐵路線型影響 止無效 軔機 z 障 礙 物 偵 火 車 駕 駛 未 失效 測器失效 及時察覺平 交道異狀 人(看柵工) z 公 路 駕 駛 未 鐵路 z 緊 急 通 報 z 火車駕駛察覺時間受限 z 忘記或延遲放 及早發覺 車輛 按鈕失效 於鐵路線型影響 下遮斷器,或過 z 火 車 駕 駛 未 軔機 z 障 礙 物 偵 早將遮斷器升 及 時 察 覺 平 失效 測器失效 起 交道異狀 車(鐵路車輛) z 鐵路車輛故障不會直接 z 車輛故障 導致平交道事故2 ---z 制軔失靈 車(公路車輛) z 公 路 駕 駛 未 鐵路 z 緊 急 通 報 z 火車駕駛察覺時間受限 z 因機械故障或 及時通報 車輛 按鈕失效 於鐵路線型影響 底 盤 卡 住 而 困 z 看 柵 工 未 及 軔機 z 障 礙 物 偵 在平交道 時通報 失效 測器失效 z 煞車失靈而闖 z 火車駕駛未 入平交道 及時察覺平 交道異狀 路(平交道設備) z 看 柵 工 未 及 鐵路 z 緊 急 通 報 z 平交道設備通常都有保 z 故障 時發覺 車輛 按鈕失效 安裝置,以確保故障時 z 火 車 駕 駛 未 軔機 z 障 礙 物 偵 能把負面影響降到最低 及 時 察 覺 平 失效 測器失效 (即放下柵欄阻斷公路 交道異狀 車輛進入) z 火車駕駛察覺時間受限 於鐵路線型影響 路(緊急通報系統) z 緊急通報系統故障不會 ---z 故障 直接導致平交道事故 --. --. --. 資料來源:本研究整理. 蓄意闖越行為的風險衡量因人而異,但以效用益觀點分析,對願意闖越的駕駛人而言 闖平交道的總效用值一定是正值。平交道管制因為採取鐵路車輛優先通行,因此會對 2. 對大部分以軌道電路控制的平交道而言,不管列車是因為駕駛操作不當或是車輛故障,只要車輪一滑 進該區段平交道便自動啟動,所以不會直接導致平交道事故產生。但若是人工控制式平交道,因為需 要車上人員前往按鈕啟動,故列車需要於平交道前一度停車。如未能停車而闖入平交道區域,則因為 平交道內尚未阻隔公路車流進入,非常容易導致平交道事故產生。 19.

(29) 表 3.2 平交道闖越時段分析表 闖越 發生 闖越類型 事故風險程度 備註 時段 頻率 A 警報與紅閃光燈作用, 幾乎不會被出口 相當 可能是蓄意闖越,也有可 柵欄未放下 柵欄阻擋,時間 常見 能是駕駛人未注意平交道 上最充裕脫逃 作動,或是來不及煞車而 闖越 B 警報與紅閃光燈作用, 可能會被出口柵 相當 (同上) 柵欄放下中 欄阻擋,但時間 常見 上較充裕脫逃 C 警報與紅閃光燈作用且 柵欄放下的時間 罕見 除非是無柵欄平交道,不 柵欄已放下,火車尚未 越久,被火車撞 然於此時段表現出的闖越 抵達 擊的機率也越高 行為應該都是蓄意闖越 D 警報與紅閃光燈作用, 幾乎一定發生事 罕見 以 理 性 的 闖 越 動 機 解 釋 柵欄已放下,火車正通 故 是,闖越者於 C 時段決定 過中 要闖越,但執行時火車已 進入平交道,或是看到火 車時已經來不及煞車 E1 警報與紅閃光燈作用, 罕見 在有裝設列車指示器的平 火車已經通過,柵欄尚 交道處,可由該指示器區 未升起 判斷無後續列車經過 (E1/E2 情況) E2 警報與紅閃光燈作用, 於複線鐵路以上 少見 (同上) 第一班火車已經通過, 的平交道,有後 柵欄未升起,等待後續 續列車通過的風 列車通過(回 D 時段) 險存在 資料來源:本研究整理. 公路使用者的行程造成延誤,而闖平交道即在於免除該延誤,此延滯時間再與闖越者 單位時間的價值相乘積,可得該次闖越行為帶給闖越者的正面效用。另一方面,闖平 交道的負面效用即在於可能發生事故,事故發生的機率與事故嚴重性相乘積,可求得 闖平交道的負面效用。正面效用和負面效用相加總即為闖越行為的總效用值。在此說 明的是「單位時間價值」與「事故嚴重性」的判定因個人主觀意識而定; 「延滯時間」 與「事故機率」則跟管制時間長短、列車運轉模式有密切關聯,但每一次平交道管制 的時間長度與列車運轉模式都不盡相同,因此在闖越者決定闖越當下,僅能對當次管 制的延滯時間與事故發生機率進行臆測,猜測的準確度依過往經驗與對該次列車運轉 模式的掌握程度而定。 以闖越結果分析闖越模式,可分為有無財產損失與人員傷亡。當闖越成功,或是 闖越失敗受困於管制區但列車及時於平交道前停住,便不會造成生命與財產損失;當 公路車輛闖越成功但造成柵欄損毀,或是闖越失敗受困於管制區同時造成平交道設備 損壞,但列車及時於平交道前停住,此時便只有財產損失。而當闖越者闖越失敗於危 險區滯留,加上列車未能及時於平交道前停下來,此時結果便容易造成有人員傷亡與 20.

(30) 財產損失的結果。平交道闖越結果分析如表 3.3 所示。. 闖越者闖越行為 闖越成功 闖越成功 闖越成功 闖越成功 失敗(受困於管制區) 失敗(受困於管制區) 失敗(受困於管制區) 失敗(受困於管制區). 表 3.3 平交道闖越結果分析表 闖越行為對平 列車應變情形 整體闖越結果 交道設施影響 無 及時於平交道前停住 無生命財產損失 無 未能及時停住 無生命財產損失 損毀 及時於平交道前停住 有財產損失 損毀 未能及時停住 有財產損失 無 及時於平交道前停住 無生命財產損失 無 未能及時停住 可能有生命財產損失 損毀 及時於平交道前停住 有財產損失 損毀 未能及時停住 可能有生命財產損失 資料來源:本研究整理. 公路使用者在衡量整體效益後願意闖越平交道,其決策依據跟闖越者以往的外在 學習經驗、既有態度認知,與穿越當次的外在環境、內在心理認知因素都有密切關聯。 以下逐分項說明: (一). 以往外在學習經驗. 公路使用者隨著平日的社經活動與旅次分布,會針對不同的平交道有高低不等的 運作熟悉程度。在政府相關單位、教育機構或是媒體宣傳管道上,一般民眾可接觸到 或多或少的平交道安全教育。而在學習車輛駕駛的過程中,車輛操作技術與經驗會影 響到往後穿越平交道的順暢程度。針對穿越平交道這項交通行為中,不管是從大眾媒 體或是週遭朋友得知平交道事故經驗,或是自己貼身經歷的事故與近似事故事件,都 會帶給公路使用者程度不等的平交道事故認知。 (二). 既有態度認知. 每個公路使用者的態度受到其基本屬性的影響。基本屬性包含性別、年齡、學歷、 職業、婚姻與家庭狀態、經濟收入與個性等。而以往的外在經驗也會影響到使用者的 態度與認知,如平交道使用經驗與熟悉程度會影響到對平交道的運作認知;車輛的操 作學習與運轉經驗會關係到駕駛能力與車輛熟悉程度。平交道事故認知會左右闖越平 交道的風險判定。最後這些影響會塑造出公路使用者的態度,包含穿越本身的行為態 度與跟外界的互動態度。前項態度反映出公路使用者對於穿越平交道行為的看法與作 為,後者則反映出當事人在不在乎與外界的互動或是壓力。 (三). 闖越當次的外在環境. 平交道穿越該次的外在環境影響可分為時間、環境、鐵路側因素、平交道因素與 公路側因素:時間包含當日的屬性與時段,如當天是否為上班日?當時是否為交通尖 峰時段?當時是白天、傍晚或是入夜以後?這些特徵隱含車流的旅次時間價值與數 量。環境包含平交道週遭建物與天候狀況,因為建築物的疏密或是天候狀況的好壞都 21.

(31) 會影響使用者的視距範圍。鐵路側的因素包括該平交道鐵路路線的股道數目與該次欲 通過列車的運轉型態,這些因素會反應在該次管制的時間長度。平交道因素是指管制 設備與型態,這跟公路使用者獲知的資訊、闖越難易程度有關係。公路側因素包含當 時車流數量,公路使用者當事人所選擇的運具型態、運具性能和乘載人數,以及該運 具在公路等候車流中所在車道與車隊位置。運具型態與性能關係到闖越行為的執行能 力,車流數量與車道、車隊的相對位置則反應有無闖越機會,最後車流數量與運具乘 載人數也代表外界的參與者,其跟闖越者的互動影響能力端視闖越者本身態度而定。 (四). 闖越當次的心理認知. 該次旅次的特性對闖越者所反應出的時間價值,與該次管制活動所隱含的可能時 間延滯成本,經評估後發覺闖越行為有其價值,則產生該次闖越動機。後續透過既有 平交道運作認知、鐵路車流運作認知、平交道週遭視野辨別與駕駛車輛類型和性能, 評估闖越風險,若風險在既有認知下處於可接受的狀態,便繼續進行闖越機會評估。 在此階段除了衡量本身駕駛車輛與車隊跟車道的相對位置、平交道的欄柵設備以外, 外界參與者的互動也會影響闖越機會判斷,如現場鐵路員工的管制、執法人員的監督 或一般民眾的勸阻。最後如闖越者認為有闖越機會,則他便會去執行此一闖越平交道 行為。 當闖越者是以行人的型態欲經過平交道時,一般外界因素的影響程度與駕駛公路 車輛時大同小異,只是運具型式換成人本身,運具性能以行走或是奔跑速率取代,車 隊與車流型態則要轉換成行人道上的行人隊伍與人流因素來考量之。整體決策過程如 圖 3.1 所示。. 3.3 研究架構 本研究以前述平交道事故與平交道闖越行為分析為基礎,然後依據研究目的並結 合相關文獻,研擬出研究架構。本節主要說明研究架構,且進一步闡述所欲探討之課 題。 經過平交道事故因素分析,可知道平交道事故的發生與鐵公路上的人、車、路因 素,以及平交道設備和管制策略都有關係。針對每一個平交道而言,鐵公路的路側因 素與平交道設備、管制策略均已先行固定下來,成為先天環境條件;鐵公路的車流構 成平交道的使用情形;事故資料本身的時間資訊、涉入的鐵公路車輛類型、公路使用 者的資本資訊,可匯及成該筆事故資料的屬性。結合平交道先天環境、鐵公路使用情 形與事故資料屬性,可跟事故類型、頻次與嚴重程度進行對照分析。平交道事故的研 究架構如圖 3.2 所示。以本研究的觀察對象台鐵平交道而言,各項因素可分別說明如 下: (1) 鐵路線型條件:包括鐵路兩側方向的坡度、曲度、股道數目、行駛速限,以及 與跟鄰近車站距離。平交道距離車站越近,其列車運轉便有靠站、通過與站內 22.

(32) 資料來源:本研究整理. 圖 3.1 平交道闖越者決策模式圖 調車等多種型態出現。 (2) 公路線型條件:包括公路兩側的坡度、曲度、路幅寬度、車道數目、行駛速限、 道路分隔型式,以及鄰近週遭的路口幾何型態與管制狀況。 (3) 平交道型式:有第一種平交道、第三種甲平交道、半封閉平交道、人工控制式 平交道與專用平交道,不同型式的平交道代表不同的交通流量、防護等級與設 23.

數據

圖 1.1  研究流程圖  (五)  平交道屬性資料與事故資料的蒐集與分析  蒐集本研究所需的平交道屬性資料與事故資料以進行後續分析作業。先進行資料 的敘述統計分析以瞭解資料的分佈情形,與資料的適合度,以便後續作業選用適當的 分析工具。  (六)  平交道事故與平交道屬性之因素分析  藉由蒐集來的平交道屬性資料,搭配平交道事故資料,輔以相關文獻的研究成 果,建立「平交道屬性因素與事故關係模式」同時選定台鐵某一路段進行校估之。後 續探討屬性變數對事故結果的影響。  (七)  平交道事故、涉入者行為與平交道屬性
表 3.1  平交道事故因素分析表  後續失效因素 第一失效因素  人  車  路  備註  人(火車駕駛)  z  操作失誤  -- --  --  z  火車駕駛操作失誤不會直接導致平交道事故2 人(公路使用者)  z  蓄 意 或 不 小 心 闖越  z  看 柵 工 未 及 時 阻 止 或 阻止無效  z  火 車 駕 駛 未 及 時 察 覺 平 交道異狀  鐵路車輛軔機失效 z  緊 急 通 報按鈕失效z  障 礙 物 偵測器失效 z  火車駕駛察覺時間受限於鐵路線型影響  人(看柵工)  z
表 3.2  平交道闖越時段分析表  闖越  時段  闖越類型  事故風險程度 發生頻率 備註  A  警報與紅閃光燈作用, 柵欄未放下  幾乎不會被出口柵欄阻擋,時間 上最充裕脫逃  相當常見 可能是蓄意闖越,也有可能是駕駛人未注意平交道作動,或是來不及煞車而 闖越  B  警報與紅閃光燈作用, 柵欄放下中  可能會被出口柵欄阻擋,但時間 上較充裕脫逃  相當常見 (同上)  C  警報與紅閃光燈作用且 柵欄已放下,火車尚未 抵達  柵欄放下的時間越久,被火車撞擊的機率也越高 罕見 除非是無柵欄平交道,不
圖 3.2  平交道事故研究架構圖  備配備。另外少數平交道有安裝闖越自動照相機以嚇阻闖越行為。  (4)  平交道視野環境:指鐵路與公路交叉所構成的四個象限中,各區域因地形或是 建築物所構成的視野條件。  (5)  公路車流:指每日通過平交道的總交通流量。該指標屬於公路側使用平交道的 曝光量。  (6)  公路車流組成:指每日通過該平交道的交通流量中,車輛數與行人數的各自比 例,其中車輛組成又可以區分成自行車、機車、小型車與大型車。  (7)  鐵路車流:指平均每日通過平交道的列車數。通過的列車數在單線鐵
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參考文獻

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2 Department of Educational Psychology and Counseling / Institute for Research Excellence in Learning Science, National Taiwan Normal University. Research on embodied cognition

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Associate Professor of Department of Mathematics and Center of Teacher Education at National Central